一种激光雷达的校正系统和激光雷达测距装置制造方法及图纸

本申请公开了一种激光雷达的校正系统和激光雷达测距装置，该校正系统包括：底座、激光测距光学组件、激光探测器、相机、光源以及五维调整架；其中，激光测距光学组件与五维调整架并列设置在底座上，激光测距光学组件用于发射第一激光信号和接收第二激光信号；相机与激光测距光学组件间隔设置在底座上，并且设置在第一激光信号的传输路径上，相机根据第一激光信号形成光斑；光源设置在相机的一侧，用于照射激光探测器，相机进一步获取激光探测器的图像，五维调整架用于调整激光探测器的位置，以使光斑与图像的中心位置重叠。通过上述方式，本申请能够实现激光测距光学组件与激光探测器的光学同轴，从而使激光探测器利用率达到最高。

A laser radar calibration system and laser radar ranging device

The application discloses a laser radar calibration system and a laser radar ranging device. The calibration system comprises a base, a laser ranging optical component, a laser detector, a camera, a light source and a five-dimensional adjusting frame, wherein the laser ranging optical component and a five-dimensional adjusting frame are arranged on the base side by side, and the laser ranging optical group. The device is used for transmitting the first laser signal and receiving the second laser signal; the camera and the laser ranging optical module are spaced on the base and arranged on the transmission path of the first laser signal; the camera forms a spot according to the first laser signal; the light source is arranged on one side of the camera for irradiating the laser detector, and the camera enters one. The five-dimensional adjusting frame is used to adjust the position of the laser detector so that the spot overlaps with the center of the image. Through the above method, the application can realize the optical coaxiality between the laser ranging optical module and the laser detector, thereby achieving the highest utilization ratio of the laser detector.

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达的校正系统和激光雷达测距装置
本申请涉及激光雷达探测
，特别是涉及一种激光雷达的校正系统和激光雷达测距装置。
技术介绍
扫描激光雷达系统是利用激光束对周围物体进行感知的设备，激光雷达发射激光束打到目标后接收到目标反射回的激光束，探测器将接受到的激光束转化为相应电信号，并通过算法计算出目标的位置。本申请的专利技术人在长期的研发过程中，发现若是激光探测器接收的到激光强度不够，则无法准确的计算出目标物的位置，从而影响激光雷达的功能，因此，激光雷达装调的难点在于如何使激光探测器能探测到尽可能多的接收到反射回的激光。申请内容本申请主要解决的技术问题是提供一种激光雷达的校正系统和激光雷达测距装置，能够实现激光测距光学组件与激光探测器的光学同轴，且校正过程简单直观，从而使激光探测器利用率达到最高。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种激光雷达的校正系统，该校正系统包括：底座、激光测距光学组件、激光探测器、相机、光源以及五维调整架；其中，激光测距光学组件与五维调整架并列设置在底座上，激光测距光学组件用于发射第一激光信号和接收第二激光信号；激光探测器设置在五维调整架上，并且激光探测器位于激光测距光学组件的上方，激光探测器用于将第二激光信号转换为电信号；相机与激光测距光学组件间隔设置在底座上，并且设置在第一激光信号的传输路径上，相机根据第一激光信号形成光斑；光源设置在相机的一侧，用于照射激光探测器，相机进一步获取激光探测器的图像，五维调整架用于调整激光探测器的位置，以使光斑与图像的中心位置重叠。其中，该激光测距光学组件包括同轴设置的激光发射器和激光接收器，激光发射器用于发射第一激光信号，激光接收器用于接收第二激光信号。其中，该激光测距光学组件进一步包括反射组件，反射组件设置在激光发射器和激光接收器之间，反射组件至少包括第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜垂直设置，第一激光信号通过第一反射镜发射出去，第二激光信号通过第二反射镜进入激光接收器。其中，第一反射镜与激光发射器的光轴之间的夹角为45°，第二反射镜与激光接收器的光轴之间的夹角为45°。其中，该校正系统还包括处理器，处理器分别与相机和五维调整架连接，用于从相机获取光斑和图像，处理器根据光斑和图像控制五维调整架调整激光探测器的位置，以使得光斑与图像的中心位置重叠。其中，反射组件与激光发射器和激光接收器同轴设置。其中，激光测距光学组件还包括第一准直器，第一准直器用于改善第一激光信号的性能。其中，激光测距光学组件还包括第二准直器，第二准直器用于改善第二激光信号的性能。其中，激光探测器为光电探测器、硅光电池以及成像探测器中的一种。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种激光雷达测距装置包括上述激光雷达的校正系统、连接器以及信号处理系统，连接器分别与信号处理系统和校正系统耦接；其中，该校正系统包括激光探测器，激光探测器用于将第二激光信号转换为电信号；连接器用于将电信号发送给信号处理系统，信号处理系统用于处理电信号，以得到目标的宽度、高度和/或距离信息。本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种激光雷达的校正系统，本申请通过相机根据激光测距光学组件发射的第一激光信号形成光斑，利用设置在相机一侧的光源照射激光探测器，以使相机进一步获取激光探测器的图像，通过五维调整架调整激光探测器的位置，以使光斑与图像的中心位置重叠，以使激光探测器与激光测距光学组件同轴，进而激光探测器能够探测到尽可能多的第二激光信号，本申请能够实现激光测距光学组件与激光探测器的光学同轴，且校正过程简单直观，不需要经过复杂计算，从而使激光探测器利用率达到最高，以便后续的信号处理系统能够准确计算出目标的位置。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中，图1是本申请激光雷达的校正系统一实施方式的结构示意图；图2是图1中激光雷达的校正系统的局部结构示意图；图3是本申请激光雷达的校正系统另一实施方式的结构示意图；图4是本申请激光雷达的校正系统又一实施方式的结构示意图；图5是本申请激光雷达测距装置一实施方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。扫描激光雷达系统是利用激光束对周围物体进行感知的设备，以点云数据的形式反映周围物体的位置及形貌。扫描激光雷达系统广泛应用于扫描监测目标障碍物尺寸及与其它物体之间的距离、以及目标障碍物的运行速度，例如汽车前方的障碍物尺寸、汽车与障碍物之间的距离及相对速度。在激光雷达系统中，激光测距光学组件与激光探测器的光学同轴性是一个必须解决的难题。在实际的应用过程中，环境因素的变化、激光器模式的改变以及机械振动都会引起激光探测器的偏离，从而会导致大量的测量信号无效，给信号的测量带来误差。这种误差具有一定的隐蔽性，现有技术中需要对测量数据进行详细的分析处理才能发现。若是激光探测器接收的到激光强度不够，则无法准确的计算出目标物的位置，从而影响激光雷达的功能，因此，激光雷达装调的难点在于如何使激光探测器能探测到尽可能多的接收到反射回的激光。为了解决上述问题，本申请提供了一种激光雷达的校正系统。参阅图1和图2，图1是本申请激光雷达的校正系统一实施方式的结构示意图，图2是图1中激光雷达的校正系统的局部结构示意图。该校正系统10包括：底座11、激光测距光学组件12、激光探测器13、相机14、光源15以及五维调整架16。其中，激光测距光学组件12与五维调整架16并列设置在底座11上，激光测距光学组件12用于发射第一激光信号A和接收第二激光信号B。激光探测器13设置在五维调整架16上，并且激光探测器13位于激光测距光学组件12的上方，激光探测器13用于将第二激光信号B转换为电信号。相机14与激光测距光学组件12间隔设置在底座11上，并且设置在第一激光信号A的传输路径上，相机14根据第一激光信号A形成光斑C。光源15设置在相机14的一侧，用于照射激光探测器13，相机14进一步获取激光探测器13的图像，五维调整架16用于调整激光探测器13的位置，以使光斑C与图像的中心D位置重叠。具体地，激光测距光学组件12发射的第一激光信号A遇到目标30后，目标30会将一定的激光反射，反射的激光为第二激光信号B，第二激光信号B经反射后回到激光测距光学组件12。相机14设置在第一激光信号A的传输路径上，使得第一激光信号A可以经过汇聚变成激光点光斑C投射到相机14上。光线F从光源15发出，经过激光探测器13表面反射后，再进入相机14成像，得到激光探测器13的图像。其中，光源15可以为LED光源，光源15可以置于相机14的一侧，且在打开光源15以照亮激光探测器13时，光源15的光线F可以在偏离第一激光信号A和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达的校正系统，其特征在于，所述校正系统包括：底座、激光测距光学组件、激光探测器、相机、光源以及五维调整架；其中，所述激光测距光学组件与所述五维调整架并列设置在所述底座上，所述激光测距光学组件用于发射第一激光信号和接收第二激光信号；所述激光探测器设置在所述五维调整架上，并且所述激光探测器位于所述激光测距光学组件的上方，所述激光探测器用于将所述第二激光信号转换为电信号；所述相机与所述激光测距光学组件间隔设置在所述底座上，并且设置在所述第一激光信号的传输路径上，所述相机根据所述第一激光信号形成光斑；所述光源设置在所述相机的一侧，用于照射所述激光探测器，所述相机进一步获取所述激光探测器的图像，所述五维调整架用于调整所述激光探测器的位置，以使所述光斑与所述图像的中心位置重叠。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的校正系统，其特征在于，所述校正系统包括：底座、激光测距光学组件、激光探测器、相机、光源以及五维调整架；其中，所述激光测距光学组件与所述五维调整架并列设置在所述底座上，所述激光测距光学组件用于发射第一激光信号和接收第二激光信号；所述激光探测器设置在所述五维调整架上，并且所述激光探测器位于所述激光测距光学组件的上方，所述激光探测器用于将所述第二激光信号转换为电信号；所述相机与所述激光测距光学组件间隔设置在所述底座上，并且设置在所述第一激光信号的传输路径上，所述相机根据所述第一激光信号形成光斑；所述光源设置在所述相机的一侧，用于照射所述激光探测器，所述相机进一步获取所述激光探测器的图像，所述五维调整架用于调整所述激光探测器的位置，以使所述光斑与所述图像的中心位置重叠。2.根据权利要求1所述的校正系统，其特征在于，所述激光测距光学组件包括同轴设置的激光发射器和激光接收器，所述激光发射器用于发射所述第一激光信号，所述激光接收器用于接收所述第二激光信号。3.根据权利要求2所述的校正系统，其特征在于，所述激光测距光学组件进一步包括反射组件，所述反射组件设置在所述激光发射器和所述激光接收器之间，所述反射组件至少包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和所述第二反射镜垂直设置，所述第一激光信号通过所述第一反射镜发射出去，所述第二激光信号通过所述第二反射镜进入所述激光接收器。4.根据权利要求3所述的校正系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋涛，张国鹏，董利军，
申请(专利权)人：宁波傲视智绘光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33